2金属切削的基本概念.docx

 PAGE \* MERGEFORMAT 18 第二章 金属切削的基本概念 金属切削加工是指用切削工具从工件上切除多余金属材料的加工方法。常用的切削工具有车刀、铣刀、刨刀、钻头、砂轮、齿轮刀具等，常见的切削加工方法有车削、铣削、刨削、钻削、磨削、齿形加工等。 一．切削运动和切削用量 ⒈ 切削运动 切削运动指切削加工时，切削工具和工件之间的相对运动。如图2-1所示，车削时工件的旋转运动是切除多余金属的基本运动，车刀平行于工件轴线的直线运动，是保证切削连续进行，由这两个运动组成的切削运动，完成工件外圆表面的加工。切削运动按其作用可分为切削运动可分为主运动和进给运动。 图2-1 车削运动和切削表面 主运动 主运动是刀具与工件之间的相对运动。它使刀具的前刀面能够接近工件，切除工件上的被切削层，使之转变为切屑，从而完成切屑加工。一般，主运动速度最高，消耗功率最大，机床通常只有一个主运动。例如，车削加工时，工件的回转运动是主运动。 进给运动 进给运动是配合主运动实现依次连续不断地切除多余金属层的刀具与工件之间的附加相对运动。进给运动与主运动配合即可完成所需的表面几何形状的加工，根据工件表面形状成形的需要，进给运动可以是多个，也可以是一个；可以是连续的，也可以是间歇的。 ⒉ 工件加工表面 在切削加工过程中，通常工件上有三个不断变化的表面：待加工表面、已加工表面和切削表面（或称过渡表面），如图2-1所示。 ⑴待加工表面 工件上有待切削的表面称为待加工表面，随着切削的继续，待加工表面逐渐减少直至全 部切除。 ⑵切削表面 工件上由切削刃形成的那部分表面称为切削表面，它在切削中不断变化，但总处在待加工表面和已加工表面之间。 ⑶已加工表面 工件上经刀具切削后产生的表面称为已加工表面，它随着切削的继续而逐渐扩大。 ⒊切削用量 切削用量是切削过程中切削速度、进给量 和背吃刀量的总称，俗称切削三要素，如图2-2所示。它是调整机庥、计算切削力、切削功率、时间定额及核算工序成本的重要参数。 图2-2车外圆时的切削层要素 ⑴切削速度 切??速度是指切削刃选定点相对于工件主运动的瞬时速度，单位为m/min，若主运动为旋转运动，切削速度为其最大的线速度。计算公式为: 式中 dw――工件待加工表面直径(mm)； n――主运动的转速( r/min)。 ⑵进给量 进给量是指刀具或工件在进给运动方向上相对于工件或刀具移动的距离,常用每转或每行程的位移量来表示。单位是mm/r或mm/行程（如刨床），它的大小反映着进给速度移v（单位为mm/min）的大小，关系为 V= fn ⑶背吃刀量 背吃刀量是指工件上已加工表面与待加工表面间的垂直距离(单位为mm)。 式中 dm――工件已加工表面的直径(mm)。 二．金属材料切削用量的选择 1.切削用量的选择原则 粗车时，应尽量保证较高的金属切除率和必要的刀具耐用度，选择切削用量，应首先选取尽可能大的背吃刀量，其次是根据机床的动力和刚性的限制条件，选取尽可能大的进给量，最后根据刀具耐用度要求，确定合适的切削速度。增大背吃刀量可使走刀次数减少，增加进给量有利于断屑。 精车时，对加工精度和表面粗糙度要求较高，加工余量一般不大且较均匀，在选择精车切削用量时，应着重考虑如何保证加工质量，并在此基础上尽量提高生产率，因此，精车时应选用较小（但不能太小）的背吃刀量和进给量，并选用性能高的刀具材料和合理的几何参数，以尽可能提高切削速度。 2.切削用量的选取方法 （1）. 背吃刀量的选择αp 粗加工时，除留下精加工余量外，一次走刀尽可能切除全部余量，但当粗加工余量确实较大时，也可分多次走刀；精加工的加工余量一般较小，可一次切除。在中等功率机床上，粗加工的背吃刀量可达6～10mm,半精加工的背吃刀量取2～5mm，精加工的背吃刀量取0.2～1.5mm。 （2）.进给速度（进给量）的确定f 粗加工时，由于对工件的表面质量没有太高的要求，这时主要根据机床进给机构的强度和刚性、刀杆的强度和刚性、刀具材料、刀杆和工件尺寸以及己选定的背吃刀量等因素来选取进给速度。精加工时，则按表面粗糙度要求、刀具及工件材料等因素选取进给速度。 进给速度可按公式V= fn计算，式中f表未每转进给量，粗加工时每转进给量一般取0.3～0.8m/min，精加工时常取0.1～0.3m/min，切断时常取0.05～0.2m/min；这些进给量，在一般机床中可通过进给机构图标的参数选取（大都可通过拨动相应手柄位置确定进给量），而数控机床的进给量可通过编程设定。 （3）.切削速度的确定V 切削速度可根据己经选定的背吃刀量、进给量及在考虑刀具耐用度的情况下选取；实际加工过程中，也可根据生